JP5999622B2 - 可変容量圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、車輌エアコンシステム等に使用される可変容量圧縮機に関する。

特許文献１には、クランク室内圧力に応じて駆動軸に連結される斜板の傾斜角を変えて圧縮機構のピストンストローク量を調整することにより、冷媒吐出量を可変制御する可変容量圧縮機において、吐出室とクランク室とを連通しクランク室内圧力を制御するため制御弁によって開度調整される圧力供給通路と、クランク室と吸入室とを連通する放圧通路との一部がクランク室端部に連通する共通の通路を有するようにした技術が開示されている。

特開２００３−３０１７７１号

吐出室には吐出ガスとともに吐出されたオイルが含まれており、特許文献１に記載の技術では、制御弁が開放されると吐出ガスに含まれたオイルが駆動軸をラジアル支持する軸受の隙間を経由してクランク室に還流され、クランク室内のオイル量が確保されて各部の潤滑に寄与する。

しかしながら、軸受の隙間を経由する吐出ガスの流れは斜板の中心付近に吐出され、周辺部における斜板とシューの摺動面等の被潤滑部に、吐出ガス流に含まれるオイルが直接的に行き渡るようにはなっていない。つまり吐出室からクランク室に還流されたオイルによる潤滑には改善の余地がある。

本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、吐出室からクランク室に還流されるオイルの潤滑性を向上させた可変容量圧縮機を提供する。

このため本発明は、
環状に配列された複数のシリンダボアと、その内側に配置されたセンタボアとが区画形成されたシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの一端側を閉塞し、前記シリンダブロックとの協働によりクランク室を画成するフロントハウジングと、
前記シリンダブロックの他端側を閉塞し、前記シリンダボアと連通する吐出孔及び吸入孔が形成されたバルブプレートと、
前記バルブプレートを挟んで前記シリンダブロックと対向して設けられ、吸入側外部冷媒回路に連通する吸入室と吐出側外部冷媒回路に連通する吐出室との一方が中央部に、他方が該中央部外側の環状部に画成して形成されたシリンダヘッドと、
一端が前記センタボアに挿通され、滑り軸受を介して前記シリンダブロックにラジアル支持された駆動軸と、
前記複数のシリンダボアに配設され、前記駆動軸の軸方向に往復運動するピストンと、
前記駆動軸に固定されて前記駆動軸と一体に回転するロータと、
前記ロータと連結手段を介して連結し、前記ロータと同期回転して前記駆動軸の軸線に対して傾角が可変となるように前記駆動軸に摺動自在に取り付けられた斜板と、
前記斜板の回転を前記ピストンの往復運動に変換する変換機構と、
前記吐出室と前記クランク室とを連通する圧力供給通路と、
前記圧力供給通路の開度を調整する制御弁と、
前記クランク室と前記吸入室とを連通する放圧通路と、
を備え、
前記制御弁の開度調整により前記クランク室の圧力を変化させ、前記斜板の傾角を変更して前記ピストンのストロークを調整し、前記吸入室から前記シリンダボアに吸入された冷媒を圧縮して前記吐出室に吐出する可変容量圧縮機において、以下のように構成したことを特徴とする。

前記圧力供給通路の下流部を、前記駆動軸内の中心軸に沿って形成された上流側通路と、該上流側通路に交差して繋がり、クランク室に連通する開口端を有して形成された下流側通路とを含んで構成し、前記センタボアは、前記滑り軸受を支持する第１ボアと、前記第１ボアと前記バルブプレートとの間に配置され、前記バルブプレート側の領域の周壁が前記第１ボアより径方向外側に配置された第２ボアと、前記クランク室に接続し、周壁が前記第１ボアより径方向外側に配置され、該周壁と前記第１ボアとを接続する底壁を有する第３ボアと、を備え、前記圧力供給通路は、前記第２ボアと、前記第２ボアと前記吐出室とを連通する第１通路と、前記第２ボアと連通し、前記駆動軸の一端面から該駆動軸の内部に向けて軸方向に延設されて前記上流側通路を構成する第２通路と、前記第２通路とほぼ直交して前記駆動軸の外周面に開口し、前記クランク室に連通するように形成されて前記下流側通路を構成する第３通路と、を備え、前記第３通路の軸線の前記駆動軸の軸線方向の位置は前記第３ボア内にあって、前記クランク室側の前記シリンダボア端面の軸方向位置の近傍に配置され、前記第３通路は前記第３ボアの周壁に向けて開口している。

制御弁の開弁時に、吐出室内の冷媒ガスの一部は、圧力供給通路の駆動軸内における上流側通路から下流側通路に至って向きを変え、下流側通路の開口から流出する。冷媒内に含まれるオイルは、回転する下流側通路内の遠心力を受け、駆動軸の外側に向けて勢い良く流出して斜板側に導かれ、斜板（特に斜板の圧縮行程側）の被潤滑部（摺動部）における潤滑性が向上する。

本発明の第１の実施形態に係る可変容量圧縮機の縦断面図 同上圧縮機に形成されたセンタボアの縦断面図 図２のＡ矢視図 図２のＢ矢視図 同上圧縮機に形成された圧力供給通路及び放圧通路周辺部の詳細図 本発明の第２の実施形態に係る可変容量圧縮機の要部を示す縦断面図

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る圧縮機（特に可変容量斜板式圧縮機）の縦断面図である。

可変容量圧縮機１００はクラッチレス圧縮機であって、複数のシリンダボア１０１ａとその内側に配置されたセンタボア１０１ｂとが区画形成されたシリンダブロック１０１と、該シリンダブロック１０１の一端側に連結されたフロントハウジング１０２と、シリンダブロック１０１の他端側にバルブプレート１０３を介して連結されたシリンダヘッド１０４とを備えている。

シリンダブロック１０１と、フロントハウジング１０２とによって規定されるクランク室１４０内を横断して、駆動軸１１０が設けられ、該駆動軸１１０の軸線方向中心部の周囲には、斜板１１１が配置されている。斜板１１１は、駆動軸１１０に固定されたロータ１１２とリンク機構１２０を介して連結し、駆動軸１１０の軸線に対する傾角（傾斜角度）が可変に構成されている。

リンク機構１２０は、ロータ１１２から突設された第１アーム１１２ａと、斜板１１１から突設された第２アーム１１１ａと、一端側が第１連結ピン１２２を介して第１アーム１１２ａに対して回動自在に連結され、他端側が第２連結ピン１２３を介して第２アーム１１１ａに対して回動自在に連結されたリンクアーム１２１から構成されている。

斜板１１１の貫通孔１１１ｂは、斜板１１１が最大傾角と最小傾角の範囲で傾動可能となるように形状が形成されており、貫通孔１１１ｂには駆動軸１１０と当接する最小傾角規制部が形成されている。斜板１１１が駆動軸１１０に対して直交するときの斜板１１１の傾角を０°とした場合、貫通孔１１１ｂの最小傾角規制部は斜板１１１をほぼ０°まで傾角変位可能なように形成されている。尚ほぼ０°とは０°〜０．５°の範囲を指す。

ロータ１１２と斜板１１１の間には斜板１１１を最小傾角に向けて最小傾角に至るまで付勢する傾角減少バネ１１４が装着され、また斜板１１１とバネ支持部材１１６との間には斜板１１１の傾角を増大する方向に付勢する傾角増大バネ１１５が装着されている。最小傾角において傾角増大バネ１１５の付勢力は傾角減少バネ１１４の付勢力より大きく設定されているので、斜板１１１は駆動軸１１０が回転していないときは、傾角減少バネ１１４と傾角増大バネ１１５の付勢力がバランスする傾角に位置する。

駆動軸１１０は一端側がセンタボア１０１ｂに挿通されてラジアル方向に滑り軸受１３１で支持され、また一端面がスラストプレート１３２で支持されている。また駆動軸１１０の他端側はラジアル方向に滑り軸受１３３で支持され、スラスト方向は駆動軸１１０に固定されたロータ１１２が軸受１３４で支持されている。駆動軸１１０の一端面とスラストプレート１３２との隙間は調整ネジ１３５により所定の隙間に調整されている。

尚駆動軸１１０の他端側は、フロントハウジング１０２の外側に突出したボス部１０２ａ内を貫通して外側まで延在し、図示しない動力伝達装置に連結されている。駆動軸１１０とボス部１０２ａとの間には、軸封装置１３０が挿入され、内部と外部とを遮断している。外部駆動源からの動力が動力伝達装置に伝達され、駆動軸１１０は動力伝達装置の回転と同期して回転可能となっている。

シリンダボア１０１ａ内には、ピストン１３６が配置され、ピストン１３６のクランク室１４０側に突出している端部の内側空間には、斜板１１１の外周部が収容され、斜板１１１は一対のシュー１３７を介して、ピストン１３６と連動する構成となっている。したがって斜板１１１の回転によりピストン１３６がシリンダボア１０１ａ内を往復動することが可能となる。

シリンダヘッド１０４には、中央部に吸入室１４１及び吸入室１４１を環状に取り囲む吐出室１４２が区画形成され、吸入室１４１は、シリンダボア１０１ａとは、バルブプレート１０３に設けられた吸入孔１０３ａ、吸入弁（図示せず）を介して連通し、吐出室１４２は、シリンダボア１０１ａとは、吐出弁（図示せず）、バルブプレート１０３に設けられた吐出孔１０３ｂを介して連通している。

フロントハウジング１０２、シリンダブロック１０１、バルブプレート１０３、シリンダヘッド１０４が、図示しないガスケットを介して複数の通しボルト１０５によって締結されて圧縮機ハウジングが形成される。

またシリンダブロック１０１図中上部にはマフラが設けられ、マフラは蓋部材１０６と、シリンダブロック１０１上部に区画形成された形成壁１０１ｃが図示しないシール部材を介してボルトにより締結されることにより形成される。マフラ空間１４３には逆止弁２００が配置されている。逆止弁２００は連通路１４４とマフラ空間１４３との接続部に配置され、連通路１４４（上流側）とマフラ空間１４３（下流側）との圧力差に応答して動作し、圧力差が所定値より小さい場合連通路１４４を遮断し、圧力差が所定値より大きい場合連通路１４４を開放する。したがって吐出室１４２は、連通路１４４、逆止弁２００、マフラ空間１４３及び蓋部材１０６上壁の吐出ポート１０６ａで形成される吐出通路を介してエアコンシステムの吐出側冷媒回路と接続されている。

シリンダヘッド１０４には、吸入ポート１０４ａ、連通路１０４ｂが形成され、吸入室１４１は、連通路１０４ｂ及び吸入ポート１０４ａで形成される吸入通路を介してエアコンシステムの吸入側冷媒回路と接続されている。吸入通路はシリンダヘッド１０４の径方向外側から吐出室１４２の一部を横切るように直線状に伸びている。

シリンダヘッド１０４にはさらに制御弁３００が設けられている。制御弁３００は吐出室１４２とクランク室１４０とを連通する圧力供給通路１４５の開度を調整し、クランク室１４０への吐出ガス導入量を制御する。またクランク室１４０内の冷媒は放圧通路１４６を経由して吸入室１４１へ流れ、放圧通路１４６にはバルブプレート１０３に形成されたオリフィス１０３ｃが配設されている。

したがって制御弁３００によりクランク室１４０への吐出ガス導入量を制御することによってクランク室１４０の圧力を変化させ、斜板１１１の傾斜角、つまりピストン１３６のストロークを変化させることにより可変容量圧縮機１００の吐出容量（吐出冷媒流量）を可変制御することができる。

エアコン作動時、つまり可変容量圧縮機１００の作動状態では、外部信号に基づいて制御弁３００に内蔵されるソレノイドの通電量が調整され、吸入室１４１の圧力が所定値になるように吐出容量が可変制御される。制御弁３００は、外部環境に応じて、吸入圧力を最適制御することができる。

またエアコン非作動時、つまり可変容量圧縮機１００の非作動状態では、制御弁３００に内蔵されるソレノイドの通電をＯＦＦすることにより圧力供給通路１４５を強制開放し、可変容量圧縮機１００の吐出容量を最小に制御する。

次に、センタボア１０１ｂの構成を詳細に説明する。
センタボア１０１ｂの周辺部を示す（駆動軸１１０を外して示している）図２〜図４において、シリンダブロック１０１に形成されたセンタボア１０１ｂは、前記滑り軸受１３１を支持する第１ボア１０１ｂ１と、第１ボア１０１ｂ１に隣接しバルブプレート１０３側に形成された第２ボア１０１ｂ２と、第１ボア１０１ｂ１に隣接しクランク室１４０に接続された第３ボア１０１ｂ３とを備えている。

第２ボア１０１ｂ２のバルブプレート１０３側の周壁１０１ｂ２１は、円形を成して第１ボア１０１ｂ１より径方向外側に配置されている。
第３ボア１０１ｂ３は底壁１０１ｂ３１と周壁１０１ｂ３２で構成され、周壁１０１ｂ３２は駆動軸１１０に向かって凸となる複数の曲面を備えており、この複数の曲面はシリンダボア１０１ａの形成壁と一致している。曲面と曲面との間は、凹部１０１ｂ３３となっており、この凹部１０１ｂ３３はクランク室に向かうにつれて駆動軸１１０から遠ざかるように傾斜している。

第３ボアの周壁１０１ｂ３２はシリンダボア１０１ａの形成壁と一致しているので、設計上第３ボアの周壁１０１ｂ３２は、径方向外側の駆動軸１１０から最も遠い位置に配置されている。

尚、第３ボア１０１ｂ３の駆動軸１１０の軸線方向の長さ、つまりシリンダボア１０１ａのクランク室１４０側端面から底壁１０１ｂ３１までの深さは、第１ボア１０１ｂ１及び第２ボア１０１ｂ２の長さより小さく設定され、浅くなっている。

次に、圧力供給通路１４５と放圧通路１４６の構成を詳細に説明する。
これら通路の周辺部を示す図５において、圧力供給通路１４５は、吐出室１４２と第２ボア１０１ｂ２とを連通する第１通路１４５ａと、第２ボア１０１ｂ２と、調整ネジ１３５の中心軸に沿って貫通して形成された貫通孔１３５ａと、スラストプレート１３２の同様に形成された貫通孔１３２ａと、駆動軸１１０の一端面から駆動軸１１０の内部に向けて軸方向に延設された第２通路１４５ｂと、第２通路１４５ｂとほぼ直交して駆動軸１１０の外周面に開口し、クランク室１４０に連通する第３通路１４５ｃと、を備えている。

尚、制御弁３００は、シリンダヘッド１０４内において、第１通路１４５ａの途上に配置されている（図１参照）。
第２ボアの周壁１０１ｂ２１に開口する第１通路１４５ａは、シリンダブロック１０１に形成される下流端部に、第２ボア１０１ｂ２の径方向の中心領域に向けて方向付けされ、かつ第２通路１４５ｂの開口端に近づくように軸方向に傾斜した案内通路１４５ａ１を備えている。案内通路１４５ａ１は制御弁３００のレイアウトを考慮して適切な位置に配置される。

また、第３通路１４５ｃの駆動軸１１０の軸線方向の位置は、第３ボア１０１ｂ３内にあって、クランク室１４０側のシリンダボア１０１ａ端面の軸方向位置の近傍に配置され、第３ボアの周壁１０１ｂ３２に向けて複数開口している。

第３通路１４５ｃは第３ボア１０１ｂ３内に開口しているので、斜板１１１の傾角が最小となっても斜板１１１によって開口が塞がれることがない。
放圧通路１４６は、第３通路１４５ｃと、第２通路１４５ｂと、スラストプレート１３２の貫通孔１３２ａと、調整ネジ１３５の貫通孔１３５ａと、第２ボア１０１ｂ２と、第２ボア１０１ｂ２と吸入室１４１とを連通する第４通路１４５ｄと、を備えている。

つまり第３通路１４５ｃ、第２通路１４５ｂ、スラストプレート１３２の貫通孔１３２ａ、調整ネジ１３５の貫通孔１３５ａ及び第２ボア１０１ｂ２は圧力供給通路１４５と共通の通路となっており、第２ボア１０１ｂ２が圧力供給通路１４５と放圧通路１４６の分岐空間となっている。

第２ボア１０１ｂ２を分岐通路としたので、第２ボア１０１ｂ２と吸入室１４１との間に配設されているバルブプレート１０３（中央の本体と、その両側の吸入弁が形成された吸入弁形成板、吐出弁が形成された吐出弁形成板及びガスケット）に貫通孔を形成すれば容易に第４通路１４５ｄが形成できる。口径を絞ったオリフィス１０３ｃはバルブプレート１０３（本体のみでもよい）に形成してあるが、第４通路１４５ｄを形成する他の部材に形成しても良い。

第４通路１４５ｄの第２ボア１０１ｂ２への開口端は、第２ボアの周壁１０１ｂ２１より径方向内側で、かつ案内通路１４５ａ１の延長領域から外れた位置に開口している（例えば図４のＣで示す位置）。このように配置すれば第２ボア１０１ｂ２に流入した吐出ガスに含まれるオイルが直接的に第４通路１４５ｄから流出することを抑制できる。

次に、上記のように構成された圧力供給通路１４５及び放圧通路１４６における冷媒ガスの流動について説明する。
まず、圧力供給通路１４５を介しての吐出室からクランク室に向けた吐出ガスの流れを説明する。

例えば制御弁３００が閉じた状態から開放されると、吐出室１４２からクランク室１４０に向けた吐出ガスの流れが発生し、吐出ガスは、まず第１通路１４５ａから第２ボア１０１ｂ２に流入する。

第１通路１４５ａの第２ボアの周壁１０１ｂ２１に開口する手前の領域には案内通路１４５ａ１が形成されているので、吐出ガスの主流は調整ネジ１３５の貫通孔１３５ａの開口端に向けた流れとなり、第２通路１４５ｂに流入し易くなる。尚、駆動軸１１０は滑り軸受１３１で支持されているので駆動軸１１０の外周面と滑り軸受１３１との隙間は狭く管理されており、第２ボア１０１ｂ２に流入した吐出ガスの多くは第２通路１４５ｂを経由した流れとなる。

第２通路１４５ｂは回転しているので、遠心分離作用により吐出ガスに含まれたオイルは第２通路１４５ｂの周壁に移動し、吐出ガス流によって第３通路１４５ｃからクランク室１４０の径方向外側に向けて噴射される。

同じく第３通路１４５ｃも回転しているので、噴射されたオイルの一部はクランク室１４０の径方向外側全周に向けて噴射拡散され、クランク室内の被潤滑部（摺動部）にオイルが供給される。

また噴射されたオイルの主流は第３ボアの周壁１０１ｂ３２に衝突し、クランク室１４０側に向きを変えて斜板１１１側に直接向かう流れとなり、特に該流れに駆動軸１１０軸方向において接近する圧縮行程側の斜板１１１とシュー１３７との摺動面の潤滑に寄与する。

また第３ボアの周壁１０１ｂ３２の凸曲面に衝突したオイルの一部は凹部１０１ｂ３３に向けて流れ、凹部１０１ｂ３３に流入したオイルは傾斜面によりクランク室１４０の径方向外側に向けて吐出ガス流に沿って斜板１１１とシュー１３７との摺動面に直接向かう流れとなり、圧縮側の斜板１１１とシュー１３７との摺動面の潤滑に、より大きく寄与する（図３及び図５参照）。

また第３ボア１０１ｂ３の駆動軸１１０の軸線方向の長さが他のボアに比べて小さく（浅く）設定されているので、第３ボア１０１ｂ３の周壁に衝突してクランク室１４０と反対方向に向きを変えたオイルが速やかに底壁１０１ｂ３１によって向きを変えてクランク室１４０に戻る。したがって、第３ボア１０１ｂ３内へのオイル（ミスト）の滞留を抑制しつつ、オイルをスムーズにクランク室１４０へ戻すことができ、クランク室１４０内に貯留されるオイル量の確保、ひいては良好な潤滑性能の維持に寄与することができる。

このように吐出ガスに含まれたオイルはクランク室１４０の径方向外側全周に向けて噴射拡散されるので、クランク室１４０内の各被潤滑部の潤滑性が向上し、特に圧縮側の斜板１１１とシュー１３７との摺動面の潤滑に有効である。

次に、放圧通路１４６を介してのクランク室から吸入室１４１に向けた冷媒ガスの流れを説明する。
制御弁３００が閉じると圧力供給通路１４５が遮断され、第３通路１４５ｃ、第２通路１４５ｂ、スラストプレート１３２の貫通孔１３２ａ、調整ネジ１３５の貫通孔１３５ａ及び第２ボア１０１ｂ２は放圧通路１４６に切り換わる。

これにより、ピストン１３６がガスを圧縮する際に発生するブローバイガスがクランク室１４０から放圧通路１４６を経由して吸入室１４１に流れる。このときクランク室１４０内のオイルもガスの流れに沿って吸入室１４１に流れようとするが、第３通路１４５ｃのクランク室１４０側開口端は第３ボア１０１ｂ３内に開口しており、第３ボア１０１ｂ３内は上述したようにオイル（ミスト）の滞留が抑制されクランク室１４０に比較してオイル濃度が低くなっているので吸入室１４１へのオイルの流出が抑制される。

また第３通路１４５ｃのクランク室１４０側開口端は回転しているので吸入室１４１へのオイルの流出がさらに抑制される。
このように、制御弁３００開弁時（圧力供給通路１４５の開通時）における上記クランク室１４０へのオイル導入効果とあいまって制御弁３００閉弁時（放圧通路１４６の開通時）における吸入室１４１へのオイル流出抑制効果によって、クランク室１４０内のオイル量が確保されて潤滑が効果的に行なわれ、従来の圧縮機より冷媒中へのオイル封入量を低減できる。同時に吸入室１４１へのオイルの流出、つまり圧縮機外へのオイルの流出が抑制されて、エアコンシステムの性能向上に寄与することができる。

以上のように制御弁３００の開度に応じて圧力供給通路１４５と放圧通路１４６との共通の通路（第３通路１４５ｃ、第２通路１４５ｂ、スラストプレート１３２の貫通孔１３２ａ、調整ネジ１３５の貫通孔１３５ａ及び第２ボア１０１ｂ２）には双方向の流れが生じ、これによってクランク室１４０の圧力を変化させ、斜板１１１の傾斜角、つまりピストン１３６のストロークを変化させることにより可変容量圧縮機１００の吐出容量を可変制御することができる。

以上のように、本実施形態によれば、圧力供給通路１４５の下流部を、駆動軸１１０内の中心軸に沿って形成された第２通路１４５ｂと、該第２通路１４５ｂに交差して繋がり、クランク室１４０に連通する開口端を有して形成された第３通路１４５ｃとを含んで構成したことにより、以下の効果が得られる。

制御弁３００の開弁時に、吐出室１４２内の冷媒ガスの一部は、駆動軸１１０内の第２通路１４５ｂから第３通路１４５ｃに至って向きを変え、第３通路１４５ｃの開口から流出する。冷媒内に含まれるオイルは、回転する第３通路１４５ｃ内の遠心力を受け、駆動軸１１０の外側に向けて勢い良く流出して斜板１１１側に導かれ、斜板（特に圧縮行程側の斜板）１１１とシュー１３７との摺動面（被摺動部）における潤滑性が向上する。

また、本実施形態によれば、第３通路１４５ｃの軸線の駆動軸１１０の軸線方向の位置は第３ボア１０１ｂ３内にあって、クランク室１４０側のシリンダボア１０１ａ端面の軸方向位置の近傍に配置され、第３通路１４５ｃは第３ボア１０１ｂ３の周壁に向けて開口させた構成により、以下の効果が得られる。

第３通路１４５ｃの開口から噴射されたオイルの主流は第３ボア１０１ｂ３の周壁の全領域に衝突してクランク１４０室側に向きを変え、斜板１１１に直接向かう流れとなるので圧縮側の斜板１１１とシュー１３７との摺動面の潤滑性が向上する。また、第３通路１４５ｃは第３ボア１０１ｂ３内に開口しているので、斜板１１１の傾角が最小となっても斜板１１１によって第３通路１４５ｃの開口が塞がれることがない。

また、本実施形態によれば、第３ボア１０１ｂ３の駆動軸１１０軸線方向の長さを、第２ボア１０１ｂ２及び第３ボア１０１ｂ３の長さより小さく（浅く）設定した構成により、第３ボア１０１ｂ３の周壁に衝突してクランク室１４０と反対方向に向きを変えたオイルが直ちに底壁によって向きを変えてクランク室１４０に戻り、クランク室１４０内のオイル量の確保に寄与する。

また、本実施形態によれば、第３ボア１０１ｂ３の周壁に、クランク室１４０側に向かうにつれ駆動軸１１０から遠ざかる傾斜領域を形成した構成により、第３ボア１０１ｂ３の周壁に衝突したオイルがクランク室１４０側かつ径方向外側に向けて流れやすくなり、圧縮側の斜板１１１とシュー１３７との摺動面にオイルが直接行き渡りやすくなり、該摺動面の潤滑性を向上できる。

また、本実施形態によれば、第３ボア１０１ｂ３の周壁には駆動軸１１０から遠ざかる凹部１０１ｂ３３が形成され、凹部１０１ｂ３３を隣り合うシリンダボア間に配置した構成により、第３ボア１０１ｂ３の周壁に衝突したオイルが径方向外側に向けて流れやすくなり、圧縮側の斜板１１１とシュー１３７との摺動面にオイルが直接行き渡りやすくなり、該摺動面の潤滑性をさらに向上できる。

また、本実施形態によれば、第３ボア１０１ｂ３の周壁の一部又はすべての領域がシリンダボアの形成壁と一体となっている構成としたことにより、第３ボア１０１ｂ３の周壁を径方向外側の駆動軸１１０から最も遠い位置に配置でき、圧縮側の斜板１１１とシュー１３７との摺動面にオイルが直接行き渡りやすくなり、該摺動面の潤滑性をさらに向上できる。

また、本実施形態によれば、第２ボア１０１ｂ２に開口する第１通路１４５ａは第２ボア１０１ｂ２の径方向の中心領域に向けて方向付けされ、かつ第２通路１４５ｂの開口端に近づくように軸方向に傾斜した案内通路１４５ａ１を備えた構成により、案内通路１４５ａ１により吐出ガスの主流は第２通路１４５ｂの開口端に向けた流れとなり、オイルが第２通路１４５ｂに流入し易くなる。

また、本実施形態によれば、第２ボア１０１ｂ、第２通路１４５ｂ及び第３通路１４５ｃは放圧通路１４６と共通の通路となっており、第２ボア１０１ｂ２が圧力供給通路１４５と放圧通路１４６の分岐空間を成すものであって、第１通路１４５ａの途上に制御弁１３０が配置され、第２ボア１０１ｂ２と吸入室１４１とを連通する放圧通路１４６の途上にオリフィス（絞り）１０３ｃが配設される構成としたことにより、圧縮側の斜板１１１とシュー１３７との摺動面の潤滑性が向上し、かつ圧縮機外へのオイルの流出が抑制されるのでエアコンシステムの性能向上に寄与する。

また、本実施形態によれば、第２ボア１０１ｂ２と吸入室１４１とを連通する放圧通路１４６は第２ボア１０１ｂ２の周壁より径方向内側で、かつ案内通路１０３ｃの延長領域から外れたバルブプレート１０３側の面に開口する構成としたことにより、吐出ガスに含まれるオイルが直接吸入室１４１に流れることを抑制できる。

以上示した第１実施形態では、潤滑性向上のため冷媒ガス中のオイルをクランク室１４０に、より効果的に流出させる構成としたが、可変容量圧縮機１００の機種によっては、クランク室１４０にオイルが溜まり易い傾向を示すものもあり、この場合は、クランク室１４０へのオイル流出効果を高め過ぎるとクランク室１４０内に貯留するオイル量が過剰となって斜板１１１の回転抵抗を増大させ、圧縮機の効率を低下させることが懸念される。

このような圧縮機に対しては、クランク室１４０へのオイル量が過剰となることを抑制するため、例えば図６に示すように、クランク室１４０内に滞留するオイル量を調整するバイパス通路１４７を設けてもよい。

かかる構成を有した第２実施形態によれば、過剰なオイルが第３通路１４５ｃのような遠心作用を伴うことのないバイパス通路１４７を介して吸入室１４１にスムーズに排出され、クランク室１４０内に貯留するオイル量を適正量に維持することができる。

バイパス通路１４７は第２通路１４５ｂ及び第３通路１４５ｃと並列に配置されて第３ボア１０１ｂ３と第２ボア１０１ｂ２とを連通し、バイパス通路１４７の最小通路断面積を調整してクランク室１４０内に滞留するオイル量を適切な範囲に調整する。バイパス通路１４７の最小通路断面積は、クランク室１４０内の過剰なオイル分を排出させるだけで足りるため、第２通路１４５ｂ及び第３通路１４５ｃの最小通路断面積より小さく設定されている。

尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。

例えば、第３通路１４５ｃはその軸線が第３ボア１０１ｂ３内にあれば良く、第３通路１４５ｃの開口の一部がクランク室１４０側のシリンダボア１０１ａ端面の軸方向位置よりクランク室１４０側にあっても良い。

また、上記実施形態では第３通路１４５ｃを複数個配設したが、一個のみ配設しても良い。
また、複数個の第３通路１４５ｃの駆動軸１１０軸線方向における位置（開口位置）を異なるように配置しても良く、同軸線方向にオイル噴出範囲を広げることができる。

また、第３通路１４５ｃの開口は斜板１１１と一体に回転するので、第３通路１４５ｃの開口を斜板１１１の特定の位置に向けても良い。
また、実施形態では圧力供給通路１４５と放圧通路１４６との共通の通路が形成されているが、圧力供給通路と放圧通路が別々に形成されている可変容量圧縮機としても良い。

また、特許文献１に示されるように、駆動軸に形成される傾角増大バネのストッパがシリンダブロックの底面よりクランク室側に設けられる場合には、第３ボアを設けることなく、ストッパとシリンダブロック底面との間にクランク室に第３通路を開口させればよく、斜板によって第３通路の開口が塞がれることはない。

また、シリンダヘッドの中央部に吐出室、その外側の環状部に吸入室を備えたものにも適用できる。その場合、センタボアについて上記実施形態と同様に形成し、案内通路（１４５ａ１）を、絞りを介して吸入室に連通し、第４通路（１４５ｄ）を中央部の吐出室に連通する通路として置き換えれば、第２ボア１０１ｂ２に流入した吐出ガスに含まれるオイルが直接的に案内通路（１４５ａ１）から流出することを抑制できるという同様の効果が得られる。また、放圧通路を圧力共通通路と別々に形成する場合は、駆動軸のバルブプレート側端面をバルブプレートに接近させて調整ネジ端面をバルブプレートに接合させ、吐出室に連通してバルブプレートを貫通する孔と、調整ネジの貫通孔とを介して第２通路を連通させるように構成してもよい（第１ボアを延長して第２ボアが省略される）。

また、本発明は往復動式可変容量圧縮機全般に適用可能である。例えば、ピストンのロッドに連結して駆動軸軸線方向に揺動する揺動板の背面を、回動する斜板に摺動させつつ接合させた揺動板式圧縮機において適用した場合、駆動軸から径方向外側に離れた位置にあるピストンロッドと揺動板とのピボット支持部の摺動面及び斜板と揺動板との摺動速度の大きい外周側摺動面に対して、効果的にオイルを供給して潤滑性能を高めることができる。

１００ 可変容量圧縮機
１０１ シリンダブロック
１０１ａ シリンダボア
１０１ｂ センタボア
１０１ｂ１ 第１ボア
１０１ｂ２ 第２ボア
１０１ｂ２１ 第２ボアの周壁
１０１ｂ３ 第３ボア
１０１ｂ３１ 第３ボアの底壁
１０１ｂ３２ 第３ボアの周壁
１０１ｂ３３ 第３ボアの凹部
１０２ フロントハウジング
１０３ バルブプレート
１０４ シリンダヘッド
１１０ 駆動軸
１１１ 斜板
１１２ ロータ
１２０ リンク機構
１３１ 滑り軸受
１３２ａ スラストプレートの貫通孔
１３５ａ 調整ネジの貫通孔
１３６ ピストン
１３７ シュー
１４０ クランク室
１４１ 吸入室
１４２ 吐出室
１４５ 圧力供給通路
１４５ａ 第１通路
１４５ａ１ 案内通路
１４５ｂ 第２通路
１４５ｃ 第３通路
１４６ 放圧通路

Claims (9)

1. 環状に配列された複数のシリンダボアと、その内側に配置されたセンタボアとが区画形成されたシリンダブロックと、
   前記シリンダブロックの一端側を閉塞し、前記シリンダブロックとの協働によりクランク室を画成するフロントハウジングと、
   前記シリンダブロックの他端側を閉塞し、前記シリンダボアと連通する吐出孔及び吸入孔が形成されたバルブプレートと、
   前記バルブプレートを挟んで前記シリンダブロックと対向して設けられ、吸入側外部冷媒回路に連通する吸入室と吐出側外部冷媒回路に連通する吐出室との一方が中央部に、他方が該中央部外側の環状部に画成して形成されたシリンダヘッドと、
   一端が前記センタボアに挿通され、滑り軸受を介して前記シリンダブロックにラジアル支持された駆動軸と、
   前記複数のシリンダボアに配設され、前記駆動軸の軸方向に往復運動するピストンと、
   前記駆動軸に固定されて前記駆動軸と一体に回転するロータと、
   前記ロータと連結手段を介して連結し、前記ロータと同期回転して前記駆動軸の軸線に対して傾角が可変となるように前記駆動軸に摺動自在に取り付けられた斜板と、
   前記斜板の回転を前記ピストンの往復運動に変換する変換機構と、
   前記吐出室と前記クランク室とを連通する圧力供給通路と、
   前記圧力供給通路の開度を調整する制御弁と、
   前記クランク室と前記吸入室とを連通する放圧通路と、
   を備え、
   前記制御弁の開度調整により前記クランク室の圧力を変化させ、前記斜板の傾角を変更して前記ピストンのストロークを調整し、前記吸入室から前記シリンダボアに吸入された冷媒を圧縮して前記吐出室に吐出する可変容量圧縮機において、
   前記圧力供給通路の下流部を、前記駆動軸内の中心軸に沿って形成された上流側通路と、該上流側通路に交差して繋がり、クランク室に連通する開口端を有して形成された下流側通路とを含んで構成し、
   前記センタボアは、前記滑り軸受を支持する第１ボアと、
   前記第１ボアと前記バルブプレートとの間に配置され、前記バルブプレート側の領域の周壁が前記第１ボアより径方向外側に配置された第２ボアと、
   前記クランク室に接続し、周壁が前記第１ボアより径方向外側に配置され、該周壁と前記第１ボアとを接続する底壁を有する第３ボアと、
   を備え、
   前記圧力供給通路は、
   前記第２ボアと、
   前記第２ボアと前記吐出室とを連通する第１通路と、
   前記第２ボアと連通し、前記駆動軸の一端面から該駆動軸の内部に向けて軸方向に延設されて前記上流側通路を構成する第２通路と、
   前記第２通路とほぼ直交して前記駆動軸の外周面に開口し、前記クランク室に連通するように形成されて前記下流側通路を構成する第３通路と、
   を備え、
   前記第３通路の軸線の前記駆動軸の軸線方向の位置は前記第３ボア内にあって、前記クランク室側の前記シリンダボア端面の軸方向位置の近傍に配置され、前記第３通路は前記第３ボアの周壁に向けて開口していることを特徴とする可変容量圧縮機。
2. 前記第３ボアの前記駆動軸の軸線方向の長さは、前記第１ボア及び前記第２ボアの長さより小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量圧縮機。
3. 前記第３ボアの周壁には、前記クランク室側に向かうにつれ前記駆動軸から遠ざかる傾斜領域が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の可変容量圧縮機。
4. 前記第３ボアの周壁には前記駆動軸から遠ざかる凹部が形成され、該凹部は隣り合うシリンダボア間に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の可変容量圧縮機。
5. 前記第３ボアの周壁の少なくとも一部の領域が、前記シリンダボアの形成壁と一体となっていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の可変容量圧縮機。
6. 前記第２ボアに開口する前記第１通路は、前記第２ボアの径方向の中心領域に向けて方向付けされ、かつ第２通路の開口端に近づくように軸方向に傾斜した案内通路を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の可変容量圧縮機。
7. 前記第２ボア、前記第２通路及び前記第３通路は前記放圧通路と共通の通路となっており、前記第２ボアが前記圧力供給通路と前記放圧通路の分岐空間を成すものであって、前記第１通路の途上に前記制御弁が配置され、前記第２ボアと前記吸入室とを連通する前記放圧通路の途上に、絞りが配設されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の可変容量圧縮機。
8. 前記第２ボア、前記第２通路及び前記第３通路は前記放圧通路と共通の通路となっており、前記第２ボアが前記圧力供給通路と前記放圧通路の分岐空間を成すものであって、前記第１通路の途上に前記制御弁が配置され、前記第２ボアと前記吸入室とを連通する前記放圧通路の途上に、絞りが配設され、前記第２ボアと前記吸入室とを連通する前記放圧通路は、前記第２ボアの周壁より径方向内側で、かつ前記案内通路の延長領域から外れた前記バルブプレート側の面に開口することを特徴とする請求項６に記載の可変容量圧縮機。
9. 前記第２通路及び前記第３通路と並列に、前記第２ボアと前記第３ボアとを連通するバイパス通路が形成され、前記バイパス通路の最小通路断面積は前記第２通路及び前記第３通路の最小通路断面積より小さく設定されていることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の可変容量圧縮機。